package org.chen.practice.middle;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @Author chen
 * @Date 2023/7/26 22:53
 * 问题描述
 * 请你来实现一个Atoi(string s) 函数，使其能将字符串转换成一个 32 位有符号整数（类似 C/C++ 中的 atoi 函数）。
 *
 * 函数 Atoi(string s) 的算法如下：
 *     读入字符串并丢弃无用的前导空格
 *     检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在，则假定结果为正。
 *     读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。
 *     将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）。
 *     如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−231,  231 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −231 的整数应该被固定为 −231 ，大于 231 − 1 的整数应该被固定为 231 − 1 。
 *     返回整数作为最终结果。
 * 注意：
 *     本题中的空白字符只包括空格字符 ' ' 。
 *     除前导空格或数字后的其余字符串外，请勿忽略 任何其他字符。
 *
 * 示例 1：
 *
 * 输入：s = "42"
 * 输出：42
 * 解释：加粗的字符串为已经读入的字符，插入符号是当前读取的字符。
 * 第 1 步："42"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
 *          ^
 * 第 2 步："42"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
 *          ^
 * 第 3 步："42"（读入 "42"）
 *            ^
 * 解析得到整数 42 。
 * 由于 "42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 42 。
 *
 * 示例 2：
 * 输入：s = "   -42"
 * 输出：-42
 * 解释：
 * 第 1 步："   -42"（读入前导空格，但忽视掉）
 *             ^
 * 第 2 步："   -42"（读入 '-' 字符，所以结果应该是负数）
 *              ^
 * 第 3 步："   -42"（读入 "42"）
 *                ^
 * 解析得到整数 -42 。
 * 由于 "-42" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 -42 。
 *
 * 示例 3：
 * 输入：s = "4193 with words"
 * 输出：4193
 * 解释：
 * 第 1 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为没有前导空格）
 *          ^
 * 第 2 步："4193 with words"（当前没有读入字符，因为这里不存在 '-' 或者 '+'）
 *          ^
 * 第 3 步："4193 with words"（读入 "4193"；由于下一个字符不是一个数字，所以读入停止）
 *              ^
 * 解析得到整数 4193 。
 * 由于 "4193" 在范围 [-231, 231 - 1] 内，最终结果为 4193 。
 */
public class Atoi {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(atoi("1234"));
    }

    /**
     * 有限状态机（deterministic finite automaton, DFA）
     * @param str
     * @return
     */
    public static int atoi(String str) {
        str = str.trim();
        if (str.length() == 0) return 0;
        // 判断第一位为数字
        if (!Character.isDigit(str.charAt(0)) && str.charAt(0) != '-' && str.charAt(0) != '+')
            return 0;
        int ans = 0;
        // 设置正负状态
        boolean neg = str.charAt(0) == '-';
        int i = !Character.isDigit(str.charAt(0)) ? 1 : 0;
        // 第一位是数字字符下标从0开始，否则从1开始
        while (i < str.length() && Character.isDigit(str.charAt(i))) {

            int tmp = ((neg ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MIN_VALUE + 1) + (str.charAt(i) - '0')) / 10;
            if (tmp > ans) {
                return neg ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MAX_VALUE;
            }
            ans = ans * 10 - (str.charAt(i++) - '0');
        }
        return neg ? ans : -ans;
    }

    public int atoiAuto(String str){
        Automaton automaton = new Automaton();
        int length = str.length();
        for (int i = 0; i < length; ++i) {
            automaton.get(str.charAt(i));
        }
        return (int) (automaton.sign * automaton.ans);
    }

    class Automaton {
        public int sign = 1;
        public long ans = 0;
        private String state = "start";
        private Map<String, String[]> table = new HashMap<String, String[]>() {{
            put("start", new String[]{"start", "signed", "in_number", "end"});
            put("signed", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
            put("in_number", new String[]{"end", "end", "in_number", "end"});
            put("end", new String[]{"end", "end", "end", "end"});
        }};

        public void get(char c) {
            state = table.get(state)[get_col(c)];
            if ("in_number".equals(state)) {
                ans = ans * 10 + c - '0';
                ans = sign == 1 ? Math.min(ans, (long) Integer.MAX_VALUE) : Math.min(ans, -(long) Integer.MIN_VALUE);
            } else if ("signed".equals(state)) {
                sign = c == '+' ? 1 : -1;
            }
        }

        private int get_col(char c) {
            if (c == ' ') {
                return 0;
            }
            if (c == '+' || c == '-') {
                return 1;
            }
            if (Character.isDigit(c)) {
                return 2;
            }
            return 3;
        }
    }
}
